Фамилия Мавлеева образована от мужского имени Мавлей, которое представляет собой одну из народных форм арабского имени Мавла — «господин», «владыка», «покровитель». В исламской традиции это одно из имён Аллаха, но в быту оно нередко использовалось и как личное имя, особенно в среде татар и башкир. Женская форма Мавлеева — это вариант по отцу: дочь или жена человека по имени Мавлей, а впоследствии — наследственная фамилия.

Суффикс -еев (вместо более привычного -ев) указывает на тюркское происхождение основы. В русских фамилиях от имён на -ей (Андрей, Матвей) суффикс -ев присоединяется напрямую, а в татарских и башкирских фамилиях звук [й] на стыке часто сохраняется, давая написание Мавлеев. Встречается и вариант Мавлиев — от имени Мавлий, той же основы.

Географически фамилия Мавлеева наиболее распространена среди татар и башкир, особенно в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской и Челябинской областях. В дореволюционных метрических книгах можно встретить записи о крестьянах и мещанах с этой фамилией, но известных дворянских родов Мавлеевых не зафиксировано — фамилия оставалась в народной среде.

Редкая черта этой фамилии — двойная огласовка корня. В татарском языке имя может произноситься и как Мавлә, и как Мәүли, поэтому в русской записи возможны колебания: Мавлеев, Мавлиев, Мавлютов (от другой формы Мавлют). Все они восходят к одному арабскому корню со значением «близость, покровительство».